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法国空想社会主义者傅立叶论人类真正的幸福
关于“真正的幸福”有诸多互相矛盾的见解,傅立叶对以往“真正的幸福”的诠释归结为两类:一类注重精神的快乐,另一类注重物质的享受.他认为这两类都很偏执,即“精神快乐”的“真正的幸福”者“喜爱住在茅屋所体验到的那种快乐”;而“物质享受”的“真正的幸福”者则有“毫无节制的贪财欲望”.傅立叶针对这两种关于“真正的幸福”的偏执见解,阐述了自己对“真正的幸福”的观点,认为财富是仅次于健康的主要幸福源泉;十二种情欲都获得满足,人才能获得“真正的幸福”;“真正的幸福”与“善”联系在一起.傅立叶指出了在资本主义等社会制度里,人类不会获得“真正的幸福”,只有在未来的“和谐制度”下,人类才会获得“真正的幸福”.
作者单位：
西安电子科技大学人文学院,陕西 西安,710126
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万方数据电子出版社基于频谱包络算法的语音转换研究；徐欣李枚亭；（南京邮电大学地理与生物信息学院江苏南京２１００；摘要：语音转换是语音信号处理领域的一个较新的分支；关键词：语音转换频谱包络ＭＡＴＬＡＢ中图分类号：；１、引言；语言是思维和交际工具，与思维有着紧密的联系，是思；谱包络的这种表示包含了很多方法，其中有基于由幅度；倍，即为对Ｘ（ｎ）的插值：Ｄ／Ｉ＝３／２；值来改变基频也
基于频谱包络算法的语音转换研究
徐欣　　李枚亭
（南京邮电大学地理与生物信息学院　　江苏南京　　２１００４６）
摘　　　要：语音转换是语音信号处理领域的一个较新的分支，具有很重要的理论和实用价值。本文介绍了语音转换中频谱包络的内容，设计了ＭＡＴＬＡＢ语音转换程序，通过改变基频以及变速变调达到男女声音信号转换等效果，并通过仿真结果分析这种语音转换的特点。
关键词：语音转换　　频谱包络　　ＭＡＴＬＡＢ中图分类号：　TP391文献标识码：A文章编号：11)09-0123-03
语言是思维和交际工具，与思维有着紧密的联系，是思维的载体和表现形式。语言是一种社会现象，是人类最重要的交际工具，是进行思维交流和传递信息的工具。语言是语音信号的一种表达形式。而语音转换是要改变一个说话人的语音，使之听起来象是另外一个人的语音。语音转换可以分为两种方式：一种是通过改变源说话人音色特征，使其尽可能符合目标说话人的声音特征，保持语义内容等信息不变，从而达到源说话人和目标说话人的语音的转换；另外一种是将男子声音到女子声音的相互转换，或者是小孩和老人声音的转换，这种类型的转换相对较简单，大多是基于语音波形的直接修改。语音转换又分成训练、转换和合成三个阶段。语音转换系统通过改变语音信号的声学特征参数来调整语音。语音信号可看作由声门激励信号与声道共振滤波特性相互作用得到的，声道的共振滤波特性不仅与语音信号的语义信息有关，还与语音的个性信息有着密切的关系，所以声道的共振滤波特性是语音信号中很重要的部分，而语音转换的其中一个重要的内容就是声道共振滤波特性的转换。也就是说如果需要有效的进行语音转换那么首先要对对声道共振滤波特性进行准确的表示，对其转换可以分为参数法（ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ）和非参数法（ｎｏｎ－ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ）。对语音信号共振峰带宽、幅度、频率和频谱倾斜等参数首先提取然后再分别加以转换的方法就是参数法；非参数转换是指将语音信号共振峰带宽、幅度、频率和频谱倾斜等参数先作为谱包络的一个整体再进行转换。
谱包络的这种表示包含了很多方法，其中有基于由幅度谱得到的离散余弦倒谱和ＭＦＣＣ倒谱，也有基于ＬＰＣ分析的ＬＰＣ推导参数表示法等。对于谱包络部分，频谱包络的共振峰与由ＬＰＣ系数得到ＬＳＦ能对应起来，最后达到准确有效的语音转换；通过ＬＰＣ系数得到的伪对数面积比（ＰＬＡＲ）可以与声道的生理结构对应，通过对ＰＬＡＲ和ＰＡＲＣＯＲ的转换也可以实现对ＬＰＣ频谱包络的转换。语音信号在频域中被分解成激励部分和谱包络部分，在谱包络部分中用倒谱表示，在对谱包络转换时通过转换倒谱来实现，从而达到有效的转换。
倍　，即为对Ｘ（ｎ）的插值：Ｄ／Ｉ＝３／２。再进行时长规整，通过抽样插
值来改变基频也使播放速度发生改变，程序中使用重叠叠加法达到时长规整，恢复播放速度和时间。将原始信号以帧长Ｎ，帧间距Ｓａ进行分解，然后以帧间距Ｓｓ进行合成。Ｓａ与Ｓｓ的的比值决定了时长规整因子Ｆ＝Ｓａ／Ｓｓ。为保证重叠区域幅度不变，加了汉明窗。程序设计中注意从输入序列中截取的语音段的起点是在原先的起点的基础上向后延时Ｓａ个点。
主要程序段：
ｆｏｒ　ｙｐｏｓ＝Ｗｓｉｍ
：Ｓｓ：（ｙｐｔｓ－Ｗ）；％将这Ｗ个点中的前Ｗｏｖ个点与输出序列的最后Ｗｏｖ个点进行比较，比较它们之间的一致性　
ｉｆ　（ｋｍｐｒｅｄ＜＝Ｋｍａｘ）　ｋｍ＝ｋｍｐｒｅｄ；　ｅｌｓｅ　
ｒｘｙ＝ｚｅｒｏｓ（１，　Ｋｍａｘ＋１）；　ｒｘｘ＝ｚｅｒｏｓ（１，　Ｋｍａｘ＋１）；　ｆｏｒ　ｋ＝Ｋｍｉｎ：ｋｄｅｃｉｍ：Ｋｍａｘ　ｅｎｄ　
Ｒｘｙ＝（ｒｘｘ￣＝０）．＊ｒｘｙ．／（ｒｘｘ＋（ｒｘｘ＝＝０））；　ｋｍ＝ｍｉｎ（ｆｉｎｄ（Ｒｘｙ＝＝ｍａｘ（Ｒｘｙ））－１）；％比较得到一致性最好的点，即第ｍ个窗口的移动量　ｅｎｄ　
Ｙ（ｙｐｏｓ＋ｏｖｉｘ）＝（（１－ｘｆｗｉｎ）．＊Ｙ（ｙｐｏｓ＋ｏｖｉｘ））＋（ｘｆｗｉｎ．＊ｐａｄＸ（Ｗｓｉｍ＋ｘａｂｓ＋ｏｖｉｘ））；　
％窗口中前Ｗｏｖ个点以加权方式叠加　Ｙ（ｙｐｏｓ＋ｎｅｗｉｘ）＝ｐａｄＸ（Ｗｓｉｍ＋ｘａｂｓ＋ｎｅｗｉｘ）；　％将剩余的点补充到输出序列中去　ｅｎｄ　
原始的音频文件是一个男声的，经过采样频率变换使基频改变之后，得到的是一段女声版的音频。Ｍａｔｌａｂ仿真结果如下图所示：
２、语音转换Ｍａｔｌａｂ仿真
此次仿真是利用上述知识分别对音频文件进行了改变基频以
及变速变调的处理。
基频转换仿真使用的音频是ｗａｖ格式的。需要先将音频信号经ｗａｖｒｅａｄ函数转换成Ｍａｔｌａｂ列数组变量；用Ｍａｔｌａｂ强大的运算能力进行数据分析和处理；处理后的数据如是音频数据，则可用ｗａｖｒｅａｄ转换成ｗａｖ格式文件或用ｓｏｕｎｄ，ｗａｖｐｌａｙ等函数直接回放。使用的方法是通过改变基频然后时长规整的方式来达到目的。
首先更改基频：通过资料的查询和整理，可以知道不同人的基频不同统计如下：正常成年男声：０～２００Ｈｚ；正常成年女声：２００～４５０Ｈｚ。女声基频＝男声基频＊１．５。在程序中，通过抽样与插值的方式来达到基频的改变，使男声转变为女声。用整数Ｄ对语音信号Ｘ（ｎ）进行抽取：Ｘｄ＝Ｘ（Ｄｎ）；然后将Ｘ（ｎ）的抽样频率提高到Ｉ（整数）
图１　　语音转换前后语音信号对比图
语音的变调与变速的仿真实验是对ＰＣＭ语音文件进行的变调与变速处理。
程序中的几个参数：ＦＬ：帧长ＷＬ：窗长Ｐ：预测系数个数ｓ：载入语音Ｌ：读入语音长度ＦＮ
：帧数Ａ：预测系数。具体Ｍａｔｌａｂ实验图形如下：
图２　　语音转换前后的频谱图比较
通过改变采样频率，使基频得到了改变。从听觉效果上，这种改变成功的使男生变成了女声，但是，从收听效果的感觉上，略微有点失真。
图１是语音转换前后的声音信号的对比图，上面的图是未转换之前的原声，下面的是转换之后的声音。从图中可以看出，经过语音转换之后，在某些部位出现了失真的现象，但是总体上的效果还是很好的。
图２是语音转换前后的频谱图的比较，可以看出，语音转换的效果还是比较理想的。
下面我们用ＰＬＡＲ曲线改变的方法，
对上例中的语音进行了仿真处理，转换之后的图形如下所示：
图５　　第２７帧极点与原极点对比图
图３　　　变换前后的ＰＬＡＲ系数图
图６　激励信号，原始语音和重建语音的波形对比
在图５中，通过对比变调后的第２７帧极点与原极点观察，零点和极点都在单位圆内，属于因果稳定的滤波器。通过对激励信号，
原始语音和重建语音的声音和波形对比分析，激励信号的音质听起来不是很清楚，但是最后合成的语音效果和原始语音差不多。从图６中我们也可以看出，重建后的语音的波形图与原始语音基本一致。
图４　　ＰＬＡＲ曲线改变语音转换的波形对比图
本次仿真从听觉角度来说，基本听不清楚语音转换之后的声音，只是偶尔蹦出几个模糊不清的字。从图４可以得知，经过语音转换之后，信号失真很严重，效果非常的差。
图７　　变速语音激励与重建语音信号
的效果；在语音识别领域，说话人自适应和说话人归一化的问题是一个非常重要的研究课题。通过语音转换技术，可以提高系统的鲁棒性；在通信领域，可以用来提高极低速率编码的语音质量；可以用于机器语言翻译系统等。参考文献
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国家自然科学基金项目（编号６０８７２１０５）；南京邮电大学青蓝基金项目（编号ＮＹ２１００４７）
图８　　变调语音激励与重建语音信号
变速后的语音变的抑扬顿挫，但是略有失真。第一个字明显被加强，而最后几个字则被弱化。从图７中也可以看出，刚开始的时候波形突然变得陡峭，而后面的部分都比原语音的波形要平坦。变调后声音有点失真，听起来就像男的学女的说话。从图８中可以看出，波形变得尖锐陡峭。
用不同的方法都能进行语音转换，但是得到的效果并不相同，一种好的算法对于语音转换来说非常重要。语音转换的研究对语音分析、语音编码、语音合成、语音识别、说话人识别等语音信号处理的其它各个领域有重要的促进作用。例如伪装说话人身份；用于语音增强系统，帮助声带等发音器官存在病变或者损伤的病人恢复正常语音；用于文－语转换系统中，合成出不同说话人个性特征的语音；在电影配音中，通过语音转换，能还原原演员的音效，增强电影
??????上接第１２２页
有在用ＮＬＭＳ等一系列算法对 w(n)进行权值的更新过程中，一个问题是很关键的，那就是双端的判决，其作用主要是判决通信的双方在某一时刻是谁在说话，其判决的结果有四种：“静音”“远，端”“近端”，和“双端”。双端判决在回声消除器中非常重要，它决定着整个系统的对于信号的响应方式。为了解决双端的问题，大多数的技术［１］［２］［３］选择在双端期间停止滤波器更新，本文是采用基于信号间相关性的方法来进行双端检测，这个相关性为远端信号和麦克风输入信号之间的相关性，计算出相关性结果之后，再将它与预设定好的阈值进行比较，之后得出判决结果。
还有很多地方需改善，比如各种参数的选择，而且要更好地解决收
敛速度和稳态残留误差之间的矛盾，实现较理想稳定的回声消除效果还存在很多难点，期望能提出更好的改进算法。
另外，除了居于核心地位的自适应滤波技术外，实际回声消除技术应用系统中还包括双端检测、舒适噪声产生、残留回波的非线
性处理技术等。例如在双端检测这块，文章就提出了一种新颖的无双端方法；文章［５］则从语音信号分频段的角度考虑，利用子带技术对回声信号进行处理。总之，回声消除的各种技术都可以改进，这样整个回声消除器才能实现一个良好的回声消除效果。参考文献
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［５］谢鹏，刘加．子带仿射投影及子带双端检测算法的回声消除系统．通信技术［Ｊ］．Ｖｏｌ　４３，　Ｎｏ．０３，２０１０．
２、仿真结果
在仿真过程中，采用了图（２）所示的序列信号作为实际的房间脉冲响应向量 h(n)，此序列是用实验采集到的真实的房间脉冲响应序列。图（３）为回声消除的仿真结果，均 x(n)和 y(n)为实验语音，为实际人说话的语音，采样率为８ kHz，单通道语音。 x(n)是远端语音信号，它包括了近端说话人语 y(n)为麦克风采集到的语音信号，音和回声信号。图（３）中的e(n)为回声消除之后的结果信号，此时e(n)已经只包含了近端说话人的语音信号。
自适应算法中最简单、运算量最小的是以ＬＭＳ为代表的一类算法，如ＮＬＭＳ算法；另一类是以ＲＬＳ等为代表的各种算法，这类算法运算量很大。在回声消除各种自适应滤波算法中，根据实际应用，
包含各类专业文献、行业资料、专业论文、应用写作文书、幼儿教育、小学教育、外语学习资料、各类资格考试、高等教育、基于频谱包络算法的语音转换研究_徐欣_图文42等内容。　
　然后进行希尔伯特变换获得时频谱图,得到有物理意义的...。上、下两条包络线包含了所有的信号数据。按顺序 ...提出了基于信号尺度间相关性的 空域相关滤波算法(... 　以语言、图像、数 据为媒体,通过电(光)信号将信息...上边带的频谱与原调制信号的频谱结构相同,下边带是...《模拟调制与解调算法研究》 科研训练论文 (包络检波... 　用于算法开发、 数 据可视化、数据分析以 及数值...信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号...10 %频率向角速度的转换 %三种不同频率调幅波的频率... 　并观察解调前后频谱有何变化以加深对 MSK 信号解调...MATLAB语言是当今国际上科学界最具影响力、也是最具...信号是一种包络恒定、相位连续、带宽最小并且严格... 　基于LabVIEW的倒频谱与包络谱分析在风电机组齿轮箱故障...因此,研究齿轮与齿轮箱的振动 机理,分析其振动信号...化编程语言和开发环境, 摒弃了晦涩难懂的 文本代码,... 　以傅立叶变换为基础的线性和稳态频谱分析的一个重大...形成下包络 emint(t),对极大值形成上包络 emax(...因此,本文提出的第一个改进算法是基于原始的 EMD ... 　(如对频谱,信噪比,误码率等的分析) ,仿真波形直 ...而抑制载波双边带或单边带信号的包络不能直接反映...在进行语言通信时,人耳对相位失真不敏感,但频率失真... 　基于MATLAB 的 AM 调制与解调摘要: 主要研究 AM 的调制与解调,通过建立数学...在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱 的线性位移;在时域中,已调波包络与调制... 　频谱不再是原调 制信号频谱的线性搬移,而是频谱的...) 包络检波的作用是从输出信号的幅度变化中检出调制...离散傅里叶变换的一种快速算法,简称 FFT。为了节省...快速傅立叶变换算法的比较分析--《中国新技术新产品》2009年21期
快速傅立叶变换算法的比较分析
【摘要】：FFT算法通过分而治之的模式将长序列的DFT计算递归地分解为短序列的DFT计算,从而使计算量显著减少。快速傅立叶变换自诞生以来出现了多种算法,本文讨论了几种有代表性的FFT算法,并对这些算法的性能进行了比较。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TN911.72【正文快照】：
快速傅立叶变换(简称FFT)是计算离散傅立叶变换(简称DFT)的各种快速算法的统称。1965年Cooley和Tukey首次发表了有关FFT算法的论文,开创了数字信号处理的新纪元。此后几十年里涌现出了大量的关于FFT算法的研究论文,而对并行计算机的研究和开发则有力推动了FFT算法并行化的研
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京公网安备75号傅立叶积分变换的近似计算实例--《才智》2010年01期
傅立叶积分变换的近似计算实例
【摘要】：在计算傅立叶积分变换中,我们的全能近似傅立叶变换与全能近似傅立叶逆变换是应当提出的和必要的,有些时候取极限不如不取极限;卷积公式应用中的问题,可以在定义提出的近似或全能近似傅立叶积分变换下得到解决;对这个函数求逆变换时,在ω=0处,也可以按主值意义的广义积分进行计算。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：O174.22【正文快照】：
事实上傅立叶积分变换中“卷积定理”的证明过程中,要用到“交换两个无穷限积分顺序”的步骤。祝同江编写的《积分变换》,考虑了这种交换的条件之后,在“卷积定理”的叙述中,加上了“f1(t),f2(t)都满足Fourier积分定理的条件”的叙述[1]。例如,取函数?????=+≤+≤+==(1,2,3,
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